KR101800030B1 - Electrode assembly and secondary battery comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전극 조립체 및 그를 포함하는 이차 전지에 관한 것이다.
일례로, 활물질층이 각각 코팅된 제 1 전극판과 제 2 전극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 권취되어 형성된 적어도 3개 이상의 전극 조립체; 상기 전극 조립체와 전기적으로 연결된 집전체; 및 상기 전극 조립체와 상기 집전체를 수용하는 케이스를 포함하고, 상기 전극 조립체는, 적어도 하나 이상의 제 1 서브 전극 조립체; 및 상기 제 1 서브 전극 조립체를 사이에 두고 배치된 복수의 제 2 서브 전극 조립체를 포함하며, 상기 제 1 서브 전극 조립체가, 상기 제 2 서브 전극 조립체보다 발열량이 작은 활물질을 포함하는 이차 전지를 개시한다.The present invention relates to an electrode assembly and a secondary battery including the same.
At least three electrode assemblies formed by winding a first electrode plate coated with an active material layer and a second electrode plate with a separator interposed therebetween; A current collector electrically connected to the electrode assembly; And a case accommodating the electrode assembly and the current collector, wherein the electrode assembly includes at least one first sub-electrode assembly; And a plurality of second sub-electrode assemblies disposed with the first sub-electrode assembly interposed therebetween, wherein the first sub-electrode assembly includes an active material having a smaller calorific value than the second sub-electrode assembly do.

Description

전극 조립체 및 그를 포함하는 이차 전지{ELECTRODE ASSEMBLY AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electrode assembly and a secondary battery including the electrode assembly.

본 발명은 전극 조립체 및 그를 포함하는 이차 전지에 관한 것이다.
The present invention relates to an electrode assembly and a secondary battery including the same.

이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 하나의 전지 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 휴대폰 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 전지 팩이 수십 개 연결된 전지 팩 단위의 대용량 전지의 경우 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.The secondary battery is a battery capable of charging and discharging unlike a primary battery which can not be charged. In the case of a low-capacity battery in which one battery cell is packed, the secondary battery is used in portable electronic devices such as mobile phones and camcorders. In the case of a large-capacity battery of dozens of connected battery pack units, it is widely used as a power source for driving a motor such as a hybrid vehicle.

이러한 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형, 각형을 들 수 있으며, 양, 음극판 사이에 절연체인 세퍼레이터(separator)를 개재하여 형성된 전극 조립체와 전해액을 케이스에 내장 설치하고, 케이스에 전극 단자가 형성된 캡 조립체를 설치하여 구성된다.Such a secondary battery is manufactured in various shapes. Typical shapes include a cylindrical shape and a square shape. An electrode assembly and an electrolyte formed by a separator, which is an insulator, between positive and negative plates are installed in a case. And a cap assembly having an electrode terminal formed in the case.

자동차에 적용되는 이차 전지의 경우 고용량이 요구되며, 이에 따라 기존의 소형 전자기기용 이차 전지와 달리 사이즈가 커지는 경향이 있으며, 각형 전지의 경우, 두께의 증가로 인해 셀 내/외부의 방열 차이가 발생하여 안전성 확보가 어려운 상황이다. 특히, 복수의 젤리-롤을 이용하여 셀을 형성하는 고용량 전기 자동차용 이차 전지의 경우, 셀의 전체 두께가 두꺼워지면서 중심부에 배치된 셀과 외곽부에 배치된 셀 간의 온도 차이가 매우 크게 나타난다. 또한, 관통 또는 내부 단락이 발생되는 경우, 중심부에 배치된 셀의 온도가 과도하게 높아지면서 발화 및 폭발을 일으킬 수 있는 열폭주 발생 가능성이 매우 높아지게 된다.
Secondary batteries applied to automobiles are required to have a high capacity and thus tend to be larger in size than conventional small batteries for small-sized electronic devices. In the case of prismatic batteries, there is a difference in heat radiation inside and outside the cell due to an increase in thickness It is difficult to secure safety. Particularly, in the case of a secondary battery for a high-capacity electric automobile in which a plurality of jelly-rolls are used to form cells, the temperature difference between the cells arranged in the central portion and the cells arranged in the outer portion is very large. In addition, when a penetration or an internal short circuit occurs, the temperature of the cell disposed at the central portion becomes excessively high, and the possibility of thermal runaway that can cause ignition and explosion becomes very high.

본 발명은, 관통 또는 내부 단락이 발생되더라도 발화 및 폭발의 위험성을 낮춰 안전성을 향상시킨 전극 조립체 및 그를 포함하는 이차 전지를 제공한다.
The present invention provides an electrode assembly and a secondary battery including the electrode assembly, wherein the risk of ignition and explosion is lowered even if penetration or internal short-circuiting occurs, thereby improving safety.

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 활물질층이 각각 코팅된 제 1 전극판과 제 2 전극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 권취되어 형성된 적어도 3개 이상의 전극 조립체; 상기 전극 조립체와 전기적으로 연결된 집전체; 및 상기 전극 조립체와 상기 집전체를 수용하는 케이스를 포함하고, 상기 전극 조립체는, 적어도 하나 이상의 제 1 서브 전극 조립체; 및 상기 제 1 서브 전극 조립체를 사이에 두고 배치된 복수의 제 2 서브 전극 조립체를 포함하며, 상기 제 1 서브 전극 조립체는, 상기 제 2 서브 전극 조립체보다 발열량이 작은 활물질을 포함한다.A secondary battery according to an embodiment of the present invention includes at least three electrode assemblies formed by winding a first electrode plate coated with an active material layer and a second electrode plate with a separator interposed therebetween; A current collector electrically connected to the electrode assembly; And a case accommodating the electrode assembly and the current collector, wherein the electrode assembly includes at least one first sub-electrode assembly; And a plurality of second sub-electrode assemblies disposed with the first sub-electrode assembly interposed therebetween, wherein the first sub-electrode assembly includes an active material having a smaller calorific value than the second sub-electrode assembly.

또한, 상기 제 1 서브 전극 조립체는, 상기 제 2 서브 전극 조립체보다 적은 권취 수를 갖는다.In addition, the first sub-electrode assembly has a smaller number of turns than the second sub-electrode assembly.

또한, 상기 제 1 서브 전극 조립체의 활물질층은 LiXFePO4 (0<x<1)을 포함할 수 있다. Also, the active material layer of the first sub-electrode assembly may include LiXFePO4 (0 <x <1).

또한, 상기 제 2 서브 전극 조립체의 활물질층은 LiXCoO2 (0<x<1)을 포함할 수 있다.Also, the active material layer of the second sub-electrode assembly may include LiXCoO2 (0 <x <1).

또한, 상기 집전체와 전기적으로 연결된 전극 단자를 더 포함하고, 상기 집전체는, 상기 전극 단자와 전기적으로 연결된 연결부; 및 상기 연결부로부터 적어도 3개 이상으로 분기되어 연장되며, 상기 제 1 서브 전극 조립체 및 상기 제 2 서브 전극 조립체와 각각 결합된 연장부를 포함할 수 있다. The current collector may further include an electrode terminal electrically connected to the current collector, wherein the current collector includes: a connection portion electrically connected to the electrode terminal; And an extension extended from the connection portion to at least three or more branches and respectively connected to the first sub-electrode assembly and the second sub-electrode assembly.

또한, 상기 연장부 중 상기 제 1 서브 전극 조립체와 결합된 연장부의 두께가, 상기 제 2 서브 전극 조립체와 결합된 연장부의 두께보다 얇을 수 있다.The thickness of the extended portion of the extended portion coupled to the first sub-electrode assembly may be smaller than the thickness of the extended portion coupled to the second sub-electrode assembly.

또한, 상기 제 1 서브 전극 조립체와 결합된 연장부의 두께는 1mm이고, 상기 제 2 서브 전극 조립체와 결합된 연장부의 두께는 1.5mm일 수 있다.
Also, the thickness of the extended portion coupled with the first sub-electrode assembly may be 1 mm, and the thickness of the extended portion coupled to the second sub-electrode assembly may be 1.5 mm.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체는, 활물질층이 각각 코팅된 제 1 전극판과 제 2 전극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 권취되어 형성된 이차 전지의 전극 조립체로, 적어도 하나 이상의 제 1 서브 전극 조립체; 및 상기 제 1 서브 전극 조립체를 사이에 두고 배치된 복수의 제 2 서브 전극 조립체를 포함하며, 또한, 상기 제 1 서브 전극 조립체는, 상기 제 2 서브 전극 조립체보다 발열량이 작은 활물질을 포함한다.An electrode assembly according to another embodiment of the present invention is an electrode assembly of a secondary battery formed by winding a first electrode plate coated with an active material layer and a second electrode plate with a separator interposed therebetween, ; And a plurality of second sub-electrode assemblies disposed with the first sub-electrode assembly interposed therebetween, and the first sub-electrode assembly includes an active material having a calorific value smaller than that of the second sub-electrode assembly.

또한, 상기 제 1 서브 전극 조립체는, 상기 제 2 서브 전극 조립체보다 적은 권취 수를 갖는다.In addition, the first sub-electrode assembly has a smaller number of turns than the second sub-electrode assembly.

또한, 상기 제 1 서브 전극 조립체의 활물질층은 LiXFePO4 (0<x<1)을 포함할 수 있다. Also, the active material layer of the first sub-electrode assembly may include LiXFePO4 (0 <x <1).

또한, 상기 제 2 서브 전극 조립체의 활물질층은 LiXCoO2 (0<x<1)을 포함할 수 있다.
Also, the active material layer of the second sub-electrode assembly may include LiXCoO2 (0 <x <1).

본 발명에 따르면, 관통 또는 내부 단락이 발생되더라도 발화 및 폭발의 위험성을 낮춰 안전성을 향상시킨 전극 조립체 및 그를 포함하는 이차 전지를 제공할 수 있다.
According to the present invention, it is possible to provide an electrode assembly and a secondary battery including the same, wherein safety is improved by reducing the risk of ignition and explosion even if penetration or internal short circuit occurs.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 및 케이스의 분해 사시도이다.
도 3a 도 1의 I-I' 선을 따라 절취한 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 3b는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ’ 선을 따라 절취한 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 3c는 도 1의 Ⅲ-Ⅲ’ 선을 따라 절취한 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 집전체를 도시한 사시도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 집전체를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 서브 전극 조립체와 제 2 전극 조립체에 각각 구성된 활물질의 발열 특성을 비교하기 위해 나타낸 그래프이다. 1 is a perspective view illustrating a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of an electrode assembly and a case according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a cross-sectional view of a secondary battery taken along the line II 'in FIG. 1;
3B is a cross-sectional view of the secondary battery taken along the line II-II 'in FIG.
3C is a cross-sectional view of the secondary battery taken along line III-III 'in FIG.
4A is a perspective view illustrating a first current collector according to an embodiment of the present invention.
4B is a perspective view illustrating a second current collector according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph illustrating a comparison between the heat generating characteristics of the active material constituting each of the first sub-electrode assembly and the second electrode assembly according to an embodiment of the present invention.

본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)를 도시한 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(110) 및 케이스(140)의 분해 사시도이다. 도 3a 도 1의 I-I' 선을 따라 절취한 이차 전지(100)를 도시한 단면도이다. 도 3b는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ’ 선을 따라 절취한 이차 전지(100)를 도시한 단면도이다. 도 3c는 도 1의 Ⅲ-Ⅲ’ 선을 따라 절취한 이차 전지(100)를 도시한 단면도이다. 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 집전체(120)를 도시한 사시도이다. 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 집전체(130)를 도시한 사시도이다.
1 is a perspective view illustrating a secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention. 2 is an exploded perspective view of an electrode assembly 110 and a case 140 according to an embodiment of the present invention. FIG. 3A is a cross-sectional view illustrating a secondary battery 100 taken along line II 'of FIG. 1; 3B is a cross-sectional view illustrating the secondary battery 100 taken along line II-II 'in FIG. 3C is a cross-sectional view of the secondary battery 100 taken along the line III-III 'in FIG. 4A is a perspective view illustrating a first current collector 120 according to an embodiment of the present invention. 4B is a perspective view illustrating a second current collector 130 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 대한 상세한 설명에 앞서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(110)의 구성에 대하여 간략하게 설명하면, 전극 조립체(110)는 제 1 서브 전극 조립체(110A)와 제 2 서브 전극 조립체(110B, 110C)를 포함하며, 상기 제 1 서브 전극 조립체(110A)는 제 2 서브 전극 조립체(110B, 110C) 사이에서 제 2 서브 전극 조립체들(110B, 110C)과 나란히 배치될 수 있다. 이에, 도 3a는 도 2의 제 1 서브 전극 조립체(110A)를 기준으로 I-I' 선을 따라 절취한 이차 전지(100)를 도시한 단면도를 나타낸 것이며, 도 3b 및 도 3c는 도 2의 제 2 서브 전극 조립체(110B, 110C) 각각을 기준으로 Ⅱ-Ⅱ’ 선과 Ⅲ-Ⅲ’ 선을 따라 절취한 단면도를 나타낸 것이다.
The electrode assembly 110 includes a first sub-electrode assembly 110A and a second sub-electrode assembly 110B. The first sub- 2 sub-electrode assemblies 110B and 110C and the first sub-electrode assembly 110A is disposed between the second sub-electrode assemblies 110B and 110C in parallel with the second sub-electrode assemblies 110B and 110C . 3A is a sectional view showing a secondary battery 100 taken along a line II 'with reference to the first sub-electrode assembly 110A of FIG. 2, and FIGS. 3B and 3C are cross- Sectional views taken along lines II-II 'and III-III' with reference to sub-electrode assemblies 110B and 110C, respectively.

도 1 내지 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)는, 전극 조립체(110A, 110B, 110C), 제 1 집전체(1120), 제 2 집전체(130), 케이스(140), 및 캡 조립체(150)를 포함한다.
1 to 4B, a secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention includes electrode assemblies 110A, 110B, and 110C, a first current collector 1120, a second current collector 130, A case 140, and a cap assembly 150.

상기 전극 조립체(110A, 110B, 110C)는, 앞서 설명한 바와 같이, 제 1 서브 전극 조립체(110A)와 제 2 서브 전극 조립체(110B, 110C)를 포함할 수 있다. 본 발명의 도면에서는 하나의 제 1 서브 전극 조립체(110A)와 두 개의 제 2 서브 전극 조립체(110B, 110C)를 도시하고 있으나, 전극 조립체의 개수를 반드시 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체는, 중심부에 배치된 적어도 하나 이상의 제 1 서브 전극 조립체(110A)와, 상기 제 1 서브 전극 조립체(110A)를 사이에 두고 외곽부에 배치된 적어도 두 개 이상의 제 2 서브 전극 조립체(110B, 110C)로 구성되는 것이 바람직하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제 2 서브 전극 조립체(110B, 110C)를 2-1 서브 전극 조립체(110B)와 제 2-2 서브 전극 조립체(110C)로 나누어 설명하기로 한다.The electrode assemblies 110A, 110B and 110C may include a first sub electrode assembly 110A and a second sub electrode assembly 110B and 110C as described above. Although the present invention depicts one first sub-electrode assembly 110A and two second sub-electrode assemblies 110B and 110C, the number of electrode assemblies is not necessarily limited, At least one first sub-electrode assembly 110A disposed at a central portion and at least two second sub-electrode assemblies 110B disposed at an outer portion of the first sub-electrode assembly 110A via the first sub- 110B, and 110C. Hereinafter, for convenience of explanation, the second sub-electrode assemblies 110B and 110C will be described as a 2-1 sub-electrode assembly 110B and a 2-2 sub-electrode assembly 110C.

상기 제 1 서브 전극 조립체(110A)는, 얇은 판형 혹은 막형으로 형성된 제 1 전극판(111), 세퍼레이터(113), 제 2 전극판(112)의 적층체를 권취하거나 겹쳐서 형성한다. 여기서, 제 1 전극판(111)은 양극으로서 작용할 수 있으며, 제 2 전극판(112)은 음극으로서 작용할 수 있다. The first sub-electrode assembly 110A is formed by winding or superimposing a laminate of a first electrode plate 111, a separator 113, and a second electrode plate 112 formed in a thin plate shape or a film shape. Here, the first electrode plate 111 can act as an anode, and the second electrode plate 112 can act as a cathode.

상기 제 1 전극판(111)은 알루미늄과 같은 금속 포일로 형성된 제 1 전극 집전체에 제 1 전극 활물질층이 형성되며, 제 1 전극 활물질층이 형성되지 않는 영역인 제 1 전극 무지부(111a)를 포함한다. 상기 제 1 전극 무지부(111a)는 제 1 전극판(111)과 외부 사이의 전류 흐름의 통로가 된다. 한편, 본 발명에서 상기 제 1 전극판(111)의 재질을 한정하는 것은 아니다. The first electrode plate 111 includes a first electrode active material layer formed on a first electrode current collector formed of a metal foil such as aluminum and a first electrode uncoated region 111a that is a region where the first electrode active material layer is not formed. . The first electrode non-holding portion 111a is a path for current flow between the first electrode plate 111 and the outside. In the present invention, the material of the first electrode plate 111 is not limited.

상기 제 2 전극판(112)은 니켈 또는 구리와 같은 금속 포일로 형성된 제 2 전극 집전체에 제 2 전극 활물질층이 형성되며, 제 2 전극 활물질층이 형성되지 않는 영역인 제 2 전극 무지부(112a)를 포함한다. 상기 제 2 전극 무지부(112a)는 제 2 전극판(112)과 외부 사이의 전류 흐름의 통로가 된다. 한편, 본 발명에서 상기 제 2 전극판(112)의 재질을 한정하는 것은 아니다. The second electrode plate 112 may include a second electrode active material layer formed on a second electrode current collector formed of a metal foil such as nickel or copper and a second electrode non-active portion 112a. The second electrode non-holding portion 112a is a passage for current flow between the second electrode plate 112 and the outside. However, the material of the second electrode plate 112 is not limited in the present invention.

상기와 같은 제 1 전극판(111) 및 제 2 전극판(112)은 극성을 달리하여 배치될 수 있다.The first electrode plate 111 and the second electrode plate 112 may be disposed at different polarities.

상기 세퍼레이터(113)는 제 1 전극판(111)과 제 2 전극판(112) 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 역할을 하며, 폴리에틸렌이나, 폴리 프로필렌이나, 폴리 에틸렌과 폴리 프로필렌의 복합 필름으로 이루어질 수 있다. 한편, 본 발명에서 상기 세퍼레이터(113)의 재질을 한정하는 것은 아니다. The separator 113 is disposed between the first electrode plate 111 and the second electrode plate 112 to prevent short-circuiting and enable movement of lithium ions. The separator 113 may be made of polyethylene, polypropylene, polyethylene And a composite film of polypropylene. However, the material of the separator 113 is not limited in the present invention.

상기 제 2-1 서브 전극 조립체(110B)와 제 2-2 서브 전극 조립체(110C)는 상기 제 1 서브 전극 조립체(110A)와 동일한 구조로 이루어질 수 있다. 단, 상기 제 2-1 서브 전극 조립체(110B)와 제 2-2 서브 전극 조립체(110C)는 제 1 서브 전극 조립체(110A)보다 더 많은 권취 수를 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 2-1 서브 전극 조립체(110B)와 제 2-2 서브 전극 조립체(110C)에 각각 포함된 제 1 전극판(111), 제 2 전극판(112) 및 세퍼레이터(113)의 권취 수가 상기 제 1 서브 전극 조립체(110A)에 포함된 제 1 전극판(111), 제 2 전극판(112) 및 세퍼레이터(113)의 권취 수보다 많게 구성된다. 이에 따라, 상기 제 2-1 서브 전극 조립체(110B)의 두께(D2)와 제 2-2 서브 전극 조립체의 두께(D3)는 상기 제 1 서브 전극 조립체(D1)의 두께(D1)보다 두껍게 형성될 수 있다. The 2-1 sub electrode assembly 110B and the 2-2 sub electrode assembly 110C may have the same structure as the first sub electrode assembly 110A. However, the 2-1 sub-electrode assembly 110B and the 2-2 sub-electrode assembly 110C may be formed to have more number of windings than the first sub-electrode assembly 110A. That is, the first electrode plate 111, the second electrode plate 112, and the separator 113, which are included in the second and first sub-electrode assemblies 110B and 110C, The second electrode plate 112, and the separator 113 included in the first sub-electrode assembly 110A. Accordingly, the thickness D2 of the second-first sub-electrode assembly 110B and the thickness D2 of the second sub-electrode assembly D1 are greater than the thickness D1 of the first sub-electrode assembly D1 .

복수의 전극 조립체가 구성된 일반적인 이차 전지의 경우, 중심부에 배치된 전극 조립체가 외곽부에 배치된 전극 조립체보다 열 전달 효율이 떨어지기 때문에, 관통 또는 내부 단락에 의해 열이 발생하게 되면, 중심부에 배치된 전극 조립체의 온도가 외곽부에 배치된 전극 조립체의 온도보다 상대적으로 더 높아지게 되면서, 발화 및 폭발을 일으킬 수 있는 열폭주 발생 가능성이 매우 높아지게 된다.In the case of a general secondary battery constituted by a plurality of electrode assemblies, since the heat transfer efficiency is lower than that of the electrode assembly disposed at the outer periphery of the electrode assembly disposed at the center, heat is generated by penetration or internal short circuit, The temperature of the electrode assembly is relatively higher than the temperature of the electrode assembly disposed on the outer periphery of the electrode assembly, thereby greatly increasing the possibility of thermal runaway that can cause ignition and explosion.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(110)와 같이 구성되는 경우, 중심부에 배치된 제 1 서브 전극 조립체(110A)의 권취 수를 외곽부에 배치된 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110B, 110C)의 권취 수보다 적게 구성함으로써, 중심부에 배치되어 상대적으로 열 전달 효율이 낮은 제 1 서브 전극 조립체(110A)의 온도 상승 폭을 줄일 수 있다. 이에 따라, 관통 또는 내부 단락에 의한 열 발생 시 이차 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.However, when the electrode assembly 110 is constructed as an electrode assembly 110 according to an embodiment of the present invention, the number of windings of the first sub-electrode assembly 110A disposed at the center portion may be greater than that of the second- 2 sub-electrode assemblies 110B and 110C, it is possible to reduce the temperature rise width of the first sub-electrode assembly 110A disposed at the center and relatively low in heat transfer efficiency. Accordingly, the safety of the secondary battery can be improved when heat is generated by penetration or internal short-circuiting.

한편, 상기 제 1 서브 전극 조립체(110A)와 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110B, 110C)의 각 전극 활물질층이 서로 다르게 구성될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.The electrode active material layers of the first sub-electrode assembly 110A and the second-electrode sub-electrode assemblies 110B and 110C may be configured differently from each other, .

상기 제 1, 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110A, 110B, 110C)의 양측 단부는 제 1 전극판(111)과 전기적으로 연결되기 위한 제 1 집전체(120), 및 제 2 전극판(112)과 전기적으로 연결되기 위한 제 2 집전체(130)와 각각 결합된다.Both ends of the first, second, and second sub-electrode assemblies 110A, 110B, and 110C include a first current collector 120 electrically connected to the first electrode plate 111, And a second current collector 130 electrically connected to the two-electrode plate 112, respectively.

상기 제 1 집전체(120)는 알루미늄 및 알루미늄 합금 등의 도전성 재질로 형성되며, 상기 제 1, 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110A, 110B, 110C)의 일측 단부로 각각 돌출된 제 1 전극 무지부(111a, 111b, 111c)와 각각 결합됨으로써, 상기 제 1, 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110A, 110B, 110C)의 각 제 1 전극판(111)과 전기적으로 연결된다. The first current collector 120 is formed of a conductive material such as aluminum and an aluminum alloy and protrudes from one end of the first, second, and second sub electrode assemblies 110A, 110B, and 110C, The first electrode plate 111 of each of the first, second and first and second sub electrode assemblies 110A, 110B and 110C is coupled to the first electrode uncoated portions 111a, 111b, Respectively.

이러한 제 1 집전체(120)는 제 1 연결부(121) 및 제 1 연장부(123a, 123b, 123c)를 포함한다. The first current collector 120 includes a first connection part 121 and first extension parts 123a, 123b, and 123c.

상기 제 1 연결부(121)는 소정의 연결폭을 갖는 플레이트 형태로 구성되며, 제 1 단자홀(124) 및 퓨즈홀(125)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 제 1 단자홀(124)은 제 1 연결부(121)의 일측부에 형성되며, 퓨즈홀(125)은 제 1 연결부(121)의 타측부에 형성될 수 있다. 상기 퓨즈홀(125)은 상기 제 1 연결부(121)의 연결폭보다 작은 폭을 갖는 대략 사각형의 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 퓨즈홀(125)은 제 1 연결부(121)의 타측부가 상기 제 1 단자홀(124)이 형성된 영역을 제외한 다른 영역보다 작은 단면적을 가지도록 한다.The first connection part 121 is formed in a plate shape having a predetermined connection width and may include a first terminal hole 124 and a fuse hole 125. The first terminal hole 124 may be formed on one side of the first connection part 121 and the fuse hole 125 may be formed on the other side of the first connection part 121. The fuse hole 125 may be formed in a substantially rectangular shape having a smaller width than the connection width of the first connection part 121. Accordingly, the fuse hole 125 has a smaller cross-sectional area than the other region except the region where the first terminal hole 124 is formed.

상기 제 1 연장부(123a, 123b, 123c)는 상기 제 1 연결부(121)의 타측 단부에서 절곡되고 상기 타측 단부로부터 복수 개로 분기되고 연장된 형태를 갖는다. 또한, 상기 제 1 연장부(123a, 123b, 123c)는 각각 전극 조립체(110A, 110B, 110C)의 제 1 전극 무지부(111a, 111b, 111c)와 나란하도록 절곡된 형태를 갖는다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 상기 제 1 연장부(123a, 123b, 123c)를 제 1-1 연장부(123a), 제 1-2 연장부(123b) 및 제 1-3 연장부(123c)로 나누어 설명하도록 한다. 상기 제 1-1 연장부(123a)는 제 1 서브 전극 조립체(110A)의 제 1 전극 무지부(111a)와 결합되고, 제 1-2 연장부(123b)는 제 2-1 서브 전극 조립체(110B)의 제 1 전극 무지부(111b)와 결합되며, 제 1-3 연장부(123c)는 제 2-2 서브 전극 조립체(110C)의 제 1 전극 무지부(111c)와 결합된다. 이때, 제 1-1 연장부(123a), 제 1-2 연장부(123b) 및 제 1-3 연장부(123c)의 일면과 제 1 전극 무지부(111a, 111b, 111c) 각각의 일면이 저항 용접 등을 통해 용접됨으로써 서로 결합되며 전기적으로 연결될 수 있다. The first extension portions 123a, 123b, and 123c are bent at the other end portion of the first connection portion 121 and branched and extended from the other end portion. The first extensions 123a, 123b and 123c are bent to be parallel to the first electrode uncoilers 111a, 111b and 111c of the electrode assemblies 110A, 110B and 110C, respectively. Hereinafter, for convenience of explanation, the first extending portions 123a, 123b, and 123c are referred to as a first extending portion 123a, a first extending portion 123b, and a third extending portion 123c, . The first 1-1 extended portion 123a is coupled to the first electrode uncooled portion 111a of the first sub electrode assembly 110A and the 1-2 second extended portion 123b is coupled to the second electrode sub- And the first to third extended portions 123c are coupled to the first electrode uncoated portion 111c of the second and second sub electrode assemblies 110C. At this time, one surface of each of the first electrode uncoated portions 111a, 111b, and 111c and one surface of each of the first 1-1 extended portion 123a, the 1-2nd extended portion 123b, and the 1-3rd extended portion 123c Resistance welding, or the like, so that they can be coupled with each other and electrically connected.

한편, 제 1 서브 전극 조립체(110A)는 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110B, 110C)보다 적은 권취 수로 구성됨에 따라, 제 1 서브 전극 조립체(110A)의 제 1 전극 무지부(111a)가 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110B, 110C)의 제 1 전극 무지부(111b, 111c)보다 얇게 형성된다. 이와 같이 구성됨에 따라, 제 1-1 연장부(123a)의 두께(Wa)는 제 1-2 연장부(123b)와 제 1-3 연장부(123c)의 두께(Wb, Wc)보다 얇게 구성된다. 예를 들어, 제 1-1 연장부(123a)는 1mm의 두께(Wa)로 형성되며, 제 1-2 연장부(123b)와 제 1-3 연장부(123c)는 각각 1.5mm의 두께(Wb, Wc)로 형성될 수 있다. 제 1 서브 전극 조립체(110A)가 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110B, 110C)보다 적은 권취 수로 구성되기 때문에, 제 1 서브 전극 조립체(110A)와, 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110B, 110C)에서 각각 출력될 수 있는 전류량이 다르다. 이와 같이, 권취 수가 서로 다른 전극 조립체 간의 전류 불균일을 막기 위해, 권취 수가 상대적으로 적은 제 1 서브 전극 조립체(110A)와 연결된 제 1-1 연장부(123a)의 두께(Wa)를, 권취 수가 상대적으로 많은 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110B, 110C)와 연결된 제 1-2 및 제 1-3 연장부(123b, 123c)의 두께(Wb, Wc)보다 얇게 구성한다.상기 제 2 집전체(130)는 구리, 구리 합금, 니켈 및 니켈 합금 등의 도전성 재질로 형성되며, 상기 제 1, 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110A, 110B, 110C)의 타측 단부로 각각 돌출된 제 2 전극 무지부(112a, 112b, 112c)와 각각 결합됨으로써, 상기 제 1, 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110A, 110B, 110C)의 제 2 전극판(112)과 전기적으로 연결된다.Meanwhile, since the first sub-electrode assembly 110A is formed of a smaller number of windings than the second and first sub-electrode assemblies 110B and 110C, the first sub- The second electrode unit 111a is formed to be thinner than the first electrode uncoated portions 111b and 111c of the 2-1 and 2-2 sub electrode assemblies 110B and 110C. The thickness Wa of the 1-1 extending portion 123a is made thinner than the thicknesses Wb and Wc of the 1-2 extending portion 123b and the 1-3 extending portion 123c do. For example, the first 1-1 extending portion 123a is formed to have a thickness Wa of 1 mm, and the 1-2 extending portion 123b and the 1-3 extending portion 123c are formed to have a thickness of 1.5 mm Wb, Wc). Since the first sub-electrode assembly 110A is constituted by a smaller number of windings than the second-first and second -2 sub-electrode assemblies 110B and 110C, the first sub-electrode assembly 110A, 2-2 sub-electrode assemblies 110B and 110C, respectively. Thus, in order to prevent the current unevenness between the electrode assemblies having different winding numbers, the thickness Wa of the first-first extended portion 123a connected to the first sub-electrode assembly 110A in which the number of coils wound is relatively small, And the thicknesses Wb and Wc of the first and second extensions 123b and 123c connected to the first and second sub electrode assemblies 110B and 110C. The second current collector 130 is formed of a conductive material such as copper, a copper alloy, nickel, and a nickel alloy, and the other side of the first, second, and second sub electrode assemblies 110A, 110B, Electrode assembly 110A, 110B, and 110C of the first, second, and second sub-electrode assemblies 110A, 110B, and 110C, respectively, by being coupled to the second electrode uncoated portions 112a, 112b, (Not shown).

이러한 제 2 집전체(130)는 제 2 연결부(131) 및 제 2 연장부(133a, 133b, 133c)를 포함한다. The second current collector 130 includes a second connection part 131 and second extension parts 133a, 133b and 133c.

상기 제 2 연결부(131)는 소정의 연결폭을 갖는 플레이트 형태로 구성되며, 제 2 단자홀(124)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 제 2 단자홀(134)은 제 2 연결부(131)의 일측부에 형성될 수 있다. The second connection part 131 is formed in a plate shape having a predetermined connection width and may include a second terminal hole 124. The second terminal hole 134 may be formed on one side of the second connection part 131.

상기 제 2 연장부(133a, 133b, 133c)는 상기 제 2 연결부(131)의 타측 단부에서 절곡되고, 상기 타측 단부로부터 복수 개로 분기되고 연장된 형태를 갖는다. 또한, 상기 제 2 연장부(133a, 133b, 133c)는 각각 전극 조립체(110A, 110B, 110C)의 제 2 전극 무지부(112a, 112b, 112c)와 나란하도록 절곡된 형태를 갖는다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 상기 제 2 연장부(133a, 133b, 133c)를 제 2-1 연장부(133a), 제 2-2 연장부(133b) 및 제 2-3 연장부(133c)로 나누어 설명하도록 한다. 상기 2-1 연장부(133a)는 제 1 서브 전극 조립체(110A)의 제 2 전극 무지부(112a)와 결합되고, 제 2-2 연장부(133b)는 제 2-1 서브 전극 조립체(110B)의 제 2 전극 무지부(112b)와 결합되며, 제 2-3 연장부(133c)는 제 2-2 서브 전극 조립체(110C)의 제 2 전극 무지부(112c)와 결합된다. 이때, 제 2-1 연장부(133a), 제 2-2 연장부(133b) 및 제 2-3 연장부(133c)의 일면과 제 2 전극 무지부(112a, 112b, 112c) 각각의 일면이 저항 용접 등을 통해 용접됨으로써 서로 결합되며 전기적으로 연결될 수 있다. The second extension portions 133a, 133b, and 133c are bent at the other end of the second connection portion 131, and are branched and elongated from the other end portion. The second extensions 133a, 133b and 133c are bent to be parallel to the second electrode uncoilers 112a, 112b and 112c of the electrode assemblies 110A, 110B and 110C, respectively. Hereinafter, for convenience of description, the second extension portions 133a, 133b, and 133c are referred to as a second-first extension portion 133a, a second-second extension portion 133b, and a second- . The 2-1 extended portion 133a is coupled to the second electrode non-conductive portion 112a of the first sub-electrode assembly 110A and the 2-2 extended portion 133b is coupled to the second-1 sub-electrode assembly 110B And the second to third extension portion 133c is coupled to the second electrode non-conductive portion 112c of the second-second sub-electrode assembly 110C. At this time, one surface of each of the second electrode extended portion 133a, the second-second extended portion 133b, and the second-electrode extended portion 133c and one surface of each of the second electrode non-conductive portions 112a, 112b, Resistance welding, or the like, so that they can be coupled with each other and electrically connected.

한편, 제 1 서브 전극 조립체(110A)는 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110B, 110C)보다 적은 권취 수로 구성됨에 따라, 제 1 서브 전극 조립체(110A)의 제 2 전극 무지부(112a)가 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110B, 110C)의 제 2 전극 무지부(112b, 112c)보다 얇게 형성된다. 이와 같이 구성됨에 따라, 제 2-1 연장부(133a)의 두께(Wa)는 제 2-2 연장부(133b)와 제 2-3 연장부(133c)의 두께(Wb, Wc)보다 얇게 구성된다. 예를 들어, 제 2-1 연장부(133a)는 1mm의 두께(Wa)로 형성되며, 제 2-2 연장부(133b)와 제 2-3 연장부(133c)는 각각 1.5mm의 두께(Wb, Wc)로 형성될 수 있다.
Meanwhile, since the first sub-electrode assembly 110A is composed of fewer number of windings than the second and first sub-electrode assemblies 110B and 110C, the first sub- The first electrode 112a is formed to be thinner than the second electrode uncoated portions 112b and 112c of the second-first and second -2 sub electrode assemblies 110B and 110C. The thickness Wa of the second-1 extension portion 133a is made thinner than the thicknesses Wb and Wc of the second-second extension portion 133b and the second-third extension portion 133c do. For example, the 2-1 extended portion 133a is formed to have a thickness Wa of 1 mm, and the 2-2 extended portion 133b and the 2-3 extended portion 133c are formed to have a thickness of 1.5 mm Wb, Wc).

상기 케이스(140)는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속으로 형성되며, 전극 조립체(110), 제 1 집전체(120) 및 제 2 집전체(130)가 삽입 및 안착될 수 있는 케이스 개구부(141)가 형성된 대략 육면체 형상으로 이루어진다. 상기 케이스 개구부(141)는 캡 조립체(150)의 둘레 부분이 실질적으로 개방된 부분이다. 한편, 케이스(140)의 내면은 절연 처리되어, 전극 조립체(110), 제 1 집전체(120), 제 2 집전체(130) 및 캡 조립체(150)와 절연된다. 여기서, 상기 케이스(140)는 하나의 극성, 예를 들어 양극으로서 작용할 수 있다.
The case 140 is formed of a conductive metal such as aluminum, aluminum alloy or nickel plated steel, and the electrode assembly 110, the first current collector 120, and the second current collector 130 are inserted and seated The case opening 141 is formed in a substantially hexahedron shape. The case opening 141 is a portion where the peripheral portion of the cap assembly 150 is substantially opened. The inner surface of the case 140 is insulated and insulated from the electrode assembly 110, the first current collector 120, the second current collector 130, and the cap assembly 150. Here, the case 140 may function as one polarity, for example, an anode.

상기 캡 조립체(150)는 케이스(140)에 결합된다. 상기 캡 조립체(150)는 구체적으로 캡 플레이트(151), 제 1 전극 단자(152), 제 2 전극 단자(153), 가스켓(154), 너트(155)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 캡 조립체(150)는 마개(156), 벤트 플레이트(157), 연결판(158), 상부 절연 부재(159), 제 1 단락 플레이트(160), 제 2 단락 플레이트(161) 및 하부 절연 부재(162)를 더 포함할 수 있다.The cap assembly 150 is coupled to the case 140. The cap assembly 150 may include a cap plate 151, a first electrode terminal 152, a second electrode terminal 153, a gasket 154, and a nut 155. The cap assembly 150 includes a cap 156, a vent plate 157, a connecting plate 158, an upper insulating member 159, a first shorting plate 160, a second shorting plate 161, And may further include an insulating member 162.

상기 캡 플레이트(151)는 케이스 개구부(141)를 밀봉하며, 케이스(140)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 캡 플레이트(151)는 케이스(140)와 동일한 극성을 가질 수 있다.The cap plate 151 seals the case opening 141 and may be formed of the same material as the case 140. Here, the cap plate 151 may have the same polarity as the case 140.

상기 제 1 전극 단자(152)는 캡 플레이트(151)의 일측을 관통하여 제 1 집전체(120)와 전기적으로 연결된다. 상기 제 1 전극 단자(152)는 기둥형으로 형성될 수 있며, 캡 플레이트(151)의 상부로 노출된 상부 기둥의 외주연에는 나사산이 형성되고, 캡 플레이트(151)의 하부에 위치하는 하부 기둥에는 제 1 전극 단자(152)가 캡 플레이트(151)로부터 빠지지 않도록 플랜지(152a)가 형성되며, 제 1 전극 단자(152) 중 플랜지(152a) 하부에 위치하는 일부 기둥은 제 1 집전체(120)의 제 1 단자홀(124)에 끼워진다. 여기서, 상기 제 1 전극 단자(152)는 캡 플레이트(151)와 전기적으로 연결될 수 있다.The first electrode terminal 152 passes through one side of the cap plate 151 and is electrically connected to the first current collector 120. The first electrode terminal 152 may be formed in a column shape and a screw thread is formed on the outer periphery of the upper column exposed to the upper portion of the cap plate 151, A flange 152a is formed to prevent the first electrode terminal 152 from being detached from the cap plate 151. A part of the first electrode terminal 152 located under the flange 152a is connected to the first collector 120 Of the first terminal hole 124 of the first terminal. Here, the first electrode terminal 152 may be electrically connected to the cap plate 151.

상기 제 2 전극 단자(153)는 캡 플레이트(151)의 타측을 관통하여 제 2 집전체(130)과 전기적으로 연결된다. 상기 제 2 전극 단자(153)는 제 1 전극 단자(152)와 동일한 형상을 가지므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다. 다만, 상기 제 2 전극 단자(153)는 캡 플레이트(151)와 절연된다.The second electrode terminal 153 penetrates the other side of the cap plate 151 and is electrically connected to the second current collector 130. Since the second electrode terminal 153 has the same shape as the first electrode terminal 152, a duplicate description will be omitted. However, the second electrode terminal 153 is insulated from the cap plate 151.

상기 가스켓(154)은 절연성 재질로 제 1 전극 단자(152) 및 제 2 전극 단자(153) 각각과 캡 플레이트(151) 사이에 형성되어 제 1 전극 단자(152) 및 제 2 전극 단자(153) 각각과 캡 플레이트(151) 사이를 밀봉시킨다. 이러한 가스켓(154)은 외부의 수분이 이차 전지(100)의 내부에 침투하지 못하도록 하거나, 이차 전지(100)의 내부에 수용된 전해액이 외부로 유출되지 못하도록 한다.The gasket 154 is made of an insulating material and is formed between the first electrode terminal 152 and the second electrode terminal 153 and the cap plate 151 to form the first electrode terminal 152 and the second electrode terminal 153, And the cap plate 151 is sealed. The gasket 154 prevents the external moisture from penetrating into the interior of the secondary battery 100 or prevents the electrolyte contained in the secondary battery 100 from flowing out.

상기 너트(155)는 제 1 전극 단자(152) 및 제 2 전극 단자(153) 각각에 형성된 나사산을 따라 체결되어 제 1 전극 단자(152) 및 제 2 전극 단자(153) 각각을 캡 플레이트(151)에 고정시킨다.The nuts 155 are fastened to the first electrode terminal 152 and the second electrode terminal 153 along the threads so as to connect the first electrode terminal 152 and the second electrode terminal 153 to the cap plate 151 ).

상기 마개(156)는 캡 플레이트(151)의 전해액 주입구(151a)를 밀봉하며, 벤트 플레이트(157)는 캡 플레이트(151)의 벤트홀(151b)에 설치되며 설정된 압력에서 개방될 수 있도록 형성된 노치(157a)를 포함한다. The cap 156 seals the electrolyte injection port 151a of the cap plate 151. The vent plate 157 is provided in the vent hole 151b of the cap plate 151 and is provided with a notch (157a).

상기 연결판(158)은 제 1 전극 단자(152)와 캡 플레이트(151) 사이에 제 1 전극 단자(152)가 끼워지도록 형성되며, 너트(155)를 통해서 캡 플레이트(151)와 가스켓(154)에 밀착된다. 이러한 연결판(158)은 제 1 전극 단자(152)와 캡 플레이트(151)를 전기적으로 연결한다.The connection plate 158 is formed such that the first electrode terminal 152 is fitted between the first electrode terminal 152 and the cap plate 151 and the cap plate 151 and the gasket 154 . The connection plate 158 electrically connects the first electrode terminal 152 and the cap plate 151.

상기 상부 절연 부재(159)는 제 2 전극 단자(153)와 캡 플레이트(151) 사이에 배치되며 제 2 전극 단자(153)가 끼워지도록 형성되며, 캡 플레이트(151)와 가스켓(154)에 밀착된다. 이러한 상부 절연부재(159)는 제 2 전극 단자(153)와 캡 플레이트(151)를 절연시킨다.The upper insulating member 159 is disposed between the second electrode terminal 153 and the cap plate 151 and is configured to fit the second electrode terminal 153. The upper insulating member 159 is in close contact with the cap plate 151 and the gasket 154 do. The upper insulating member 159 insulates the second electrode terminal 153 from the cap plate 151.

상기 제 1 단락 플레이트(160)는 캡 플레이트(151)의 단락홀(151c)에서 상부 절연부재(159)와 캡 플레이트(151) 사이에 배치된다. 상기 제 1 단락 플레이트(160)는 아래로 볼록한 라운드부와, 캡 플레이트(151)에 고정된 테두리부를 포함하는 반전 플레이트로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 단락 플레이트(160)는 이차 전지(100)에 과충전이 발생하여 내부 압력이 설정 압력보다 크게 될 경우 반전되어 위로 볼록하게 돌출될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 단락 플레이트(160)는 캡 플레이트(151)와 동일한 극성을 가진다.The first shorting plate 160 is disposed between the upper insulating member 159 and the cap plate 151 in the shorting hole 151c of the capping plate 151. [ The first shorting plate 160 may include an inverting plate including a downward convex round portion and a rim portion fixed to the cap plate 151. The first shorting plate 160 may protrude upward when the internal pressure of the secondary battery 100 is higher than the set pressure due to overcharge of the secondary battery 100. Here, the first shorting plate 160 has the same polarity as that of the cap plate 151.

상기 제 2 단락 플레이트(161)는 캡 플레이트(151)로부터 이격된 외측, 즉 상부 절연 부재(159) 위에 배치되고 제 2 전극 단자(153)가 끼워지도록 형성되며, 단락홀(151c)을 덮도록 연장된다. 상기 제 2 단락 플레이트(161)는 제 2 전극 단자(153)와 전기적으로 연결된다. 이러한 제 2 단락 플레이트(161)는 이차 전지(100)에 과충전이 발생하여 내부 압력이 설정 압력보다 크게 될 경우 위로 볼록하게 돌출되는 제 1 단락 플레이트(160)와 접촉하여 단락을 유발시킨다. 상기 단락이 유발되면 큰 전류가 흐르게 되고 열이 발생하며, 이때 퓨즈홀(125)이 형성된 제 1 집전체(120)의 타측부가 퓨즈 기능을 수행한다.The second shorting plate 161 is disposed on the outer side of the cap plate 151, that is, on the upper insulating member 159 and is formed so as to fit the second electrode terminal 153 and covers the shorting hole 151c . The second shorting plate 161 is electrically connected to the second electrode terminal 153. The second shorting plate 161 contacts the first shorting plate 160, which protrudes upward when the internal pressure of the secondary battery 100 is higher than the set pressure. When the short circuit occurs, a large current flows and heat is generated. At this time, the other side of the first current collector 120 having the fuse hole 125 performs a fuse function.

상기 하부 절연 부재(12)는 제 1 집전체(120) 및 제 2 집전체(130) 각각과 캡 플레이트(151) 사이에 형성되어, 불필요한 단락의 발생을 방지한다.
The lower insulating member 12 is formed between each of the first current collector 120 and the second current collector 130 and the cap plate 151 to prevent the occurrence of an unnecessary short circuit.

이하에서는, 상기 제 1 서브 전극 조립체(110A), 제 2-1 및 2-2 전극 조립체(110B, 110C) 각각의 전극 활물질층의 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, configurations of the electrode active material layers of the first sub-electrode assembly 110A, the second-first and second electrode assemblies 110B and 110C will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 서브 전극 조립체(110A)는, 제 2-1 및 2-2 전극 조립체(110B, 110C)보다 발열량이 작은 활물질을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 활물질은 제 1 서브 전극 조립체(110A)와 제 2-1 및 2-2 전극 조립체(110B, 110C)의 제 1 전극판(111)에 각각 코팅된 제 1 전극 활물질층의 활물질을 지시하며, 예를 들어, 제 1 서브 전극 조립체(110A)의 제 1 전극 활물질층은 LiXFePO4 (0<x<1)를 포함하며, 제 2-1 및 2-2 전극 조립체(110B, 110C)의 제 1 전극 활물질층은 LiXCoO2 (0<x<1)를 포함할 수 있다.The first sub-electrode assembly 110A according to an embodiment of the present invention may include an active material having a smaller calorific value than the second and first electrode assemblies 110B and 110C. Here, the active material indicates the active material of the first electrode active material layer coated on the first sub-electrode assembly 110A and the first electrode plate 111 of the second and first electrode assemblies 110B and 110C, respectively For example, the first electrode active material layer of the first sub-electrode assembly 110A includes LiXFePO4 (0 <x <1), and the first electrode active material layer of the first and second electrode assemblies 110B and 110C The electrode active material layer may include LiXCoO2 (0 < x < 1).

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 서브 전극 조립체(110A)와 제 2-1 및 2-2 전극 조립체(110B, 110C)에 각각 구성된 활물질의 발열 특성을 비교하기 위해 나타낸 그래프이다.FIG. 5 is a graph for comparing the heat generating characteristics of the active material constituting each of the first sub-electrode assembly 110A and the second and first electrode assemblies 110B and 110C according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 제 1 서브 전극 조립체(110A)의 제 1 전극 활물질층에 구성된 LiXFePO4는 충전에 따른 구조적 변화가 거의 없을 뿐만 아니라, 충전 상태에서 열을 가하더라도 구조적인 변화가 거의 없다는 것을 알 수 있다. 따라서, 이차 전지에 관통 또는 내부 단락에 의해 열이 발생하는 경우, 중심부에 배치된 제 1 서브 전극 조립체(110A)의 온도 상승 폭을 줄일 수 있으므로, 이차 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
5, LiXFePO4 formed in the first electrode active material layer of the first sub-electrode assembly 110A hardly undergoes a structural change due to charging, and shows almost no structural change even when heat is applied in a charged state. . Therefore, in the case where heat is generated due to penetration or internal short-circuiting in the secondary battery, the temperature rise width of the first sub-electrode assembly 110A disposed at the center can be reduced, thereby improving the safety of the secondary battery.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 중심부에 배치된 전극 조립체는, 외곽부에 배치된 전극 조립체와 비교하여 권취 수를 적게 구성하고, 발열량이 작은 활물질로 구성함으로써, 중심부에 배치되어 상대적으로 열 전달 효율이 낮은 전극 조립체의 온도 상승 폭을 줄일 수 있다. 이에 따라, 관통 또는 내부 단락에 의한 열 발생 시 이차 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
According to one embodiment of the present invention, the electrode assembly disposed at the center portion is constituted by an active material having a small amount of heat generation and having a smaller number of windings than the electrode assembly disposed at the outer frame portion, The temperature rise width of the electrode assembly having a low efficiency can be reduced. Accordingly, the safety of the secondary battery can be improved when heat is generated by penetration or internal short-circuiting.

본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. It is.

100: 이차 전지
110A: 제 1 서브 전극 조립체
110B, 110C: 제 2 서브 전극 조립체
120: 제 1 집전체
130: 제 2 집전체
140: 케이스
150: 캡 조립체 100: secondary battery
110A: a first sub-electrode assembly
110B, 110C: a second sub-electrode assembly
120: The 1st collection
130: The 2nd Total
140: Case
150: cap assembly

Claims (11)

활물질층이 각각 코팅된 제 1 전극판과 제 2 전극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 권취되어 형성된 적어도 3개 이상의 전극 조립체;
상기 전극 조립체와 전기적으로 연결된 집전체; 및
상기 전극 조립체와 상기 집전체를 수용하는 케이스를 포함하고,
상기 전극 조립체는,
적어도 하나 이상의 제 1 서브 전극 조립체; 및
상기 제 1 서브 전극 조립체를 사이에 두고 배치된 복수의 제 2 서브 전극 조립체를 포함하며,
상기 제 1 서브 전극 조립체는, 상기 제 2 서브 전극 조립체보다 발열량이 작은 활물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.At least three electrode assemblies formed by winding a first electrode plate coated with an active material layer and a second electrode plate with a separator interposed therebetween;
A current collector electrically connected to the electrode assembly; And
And a case accommodating the electrode assembly and the current collector,
The electrode assembly includes:
At least one first sub-electrode assembly; And
And a plurality of second sub-electrode assemblies disposed with the first sub-electrode assembly interposed therebetween,
Wherein the first sub-electrode assembly includes an active material having a smaller calorific value than the second sub-electrode assembly. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 서브 전극 조립체는, 상기 제 2 서브 전극 조립체보다 적은 권취 수를 갖는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method according to claim 1,
Wherein the first sub-electrode assembly has a smaller number of turns than the second sub-electrode assembly. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 서브 전극 조립체의 활물질층은 LiXFePO4 (0<x<1)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method according to claim 1,
Wherein the active material layer of the first sub-electrode assembly comprises LiXFePO4 (0 < x < 1). 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 서브 전극 조립체의 활물질층은 LiXCoO2 (0<x<1)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method according to claim 1,
Wherein the active material layer of the second sub electrode assembly includes LiXCoO2 (0 < x < 1). 제 1 항에 있어서,
상기 집전체와 전기적으로 연결된 전극 단자를 더 포함하고,
상기 집전체는,
상기 전극 단자와 전기적으로 연결된 연결부; 및
상기 연결부로부터 적어도 3개 이상으로 분기되어 연장되며, 상기 제 1 서브 전극 조립체 및 상기 제 2 서브 전극 조립체와 각각 결합된 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method according to claim 1,
And an electrode terminal electrically connected to the current collector,
The current collector
A connection portion electrically connected to the electrode terminal; And
Electrode assembly and the second sub-electrode assembly, wherein the second sub-electrode assembly and the second sub-electrode assembly are separated from each other by at least three or more connections. 제 5 항에 있어서,
상기 연장부 중 상기 제 1 서브 전극 조립체와 결합된 연장부의 두께가, 상기 제 2 서브 전극 조립체와 결합된 연장부의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 이차 전지.6. The method of claim 5,
Wherein the extended portion of the extended portion coupled with the first sub-electrode assembly is thinner than the extended portion coupled to the second sub-electrode assembly. 제 5 항에 있어서,
상기 제 1 서브 전극 조립체와 결합된 연장부의 두께는 1mm이고,
상기 제 2 서브 전극 조립체와 결합된 연장부의 두께는 1.5mm인 것을 특징으로 하는 이차 전지.6. The method of claim 5,
The thickness of the extension coupled with the first sub-electrode assembly is 1 mm,
And the thickness of the extended portion coupled with the second sub-electrode assembly is 1.5 mm. 활물질층이 각각 코팅된 제 1 전극판과 제 2 전극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 권취되어 형성된 이차 전지의 전극 조립체에 관한 것으로,
적어도 하나 이상의 제 1 서브 전극 조립체; 및
상기 제 1 서브 전극 조립체를 사이에 두고 배치된 복수의 제 2 서브 전극 조립체를 포함하며,
상기 제 1 서브 전극 조립체는, 상기 제 2 서브 전극 조립체보다 발열량이 작은 활물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The present invention relates to an electrode assembly of a secondary battery in which a first electrode plate coated with an active material layer and a second electrode plate are wound with a separator interposed therebetween,
At least one first sub-electrode assembly; And
And a plurality of second sub-electrode assemblies disposed with the first sub-electrode assembly interposed therebetween,
Wherein the first sub-electrode assembly includes an active material having a smaller calorific value than the second sub-electrode assembly. 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 서브 전극 조립체는, 상기 제 2 서브 전극 조립체보다 적은 권취 수를 갖는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.9. The method of claim 8,
Wherein the first sub-electrode assembly has less winding water than the second sub-electrode assembly. 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 서브 전극 조립체의 활물질층은 LiXFePO4 (0<x<1)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.9. The method of claim 8,
Wherein the active material layer of the first sub-electrode assembly comprises LiXFePO4 (0 < x < 1). 제 8 항에 있어서,
상기 제 2 서브 전극 조립체의 활물질층은 LiXCoO2 (0<x<1)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.9. The method of claim 8,
Wherein the active material layer of the second sub-electrode assembly comprises LiXCoO2 (0 < x < 1).
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